Hidrogenasi adalah proses kimia di mana gas hidrogen digelembungkan melalui minyak cair dengan adanya katalis, seringkali logam reaktif seperti platinum atau nikel. Reaksi yang dihasilkan memaksa asam lemak tak jenuh untuk menerima atom hidrogen tambahan dan menjadi setidaknya sebagian jenuh. Dalam istilah memasak praktis, hidrogenasi akan mengubah minyak sayur tak jenuh, jenis yang sering digunakan untuk menggoreng, menjadi bentuk padat sebagian seperti margarin. Minyak nabati yang terhidrogenasi penuh akan setebal lemak babi, tetapi sebagian besar produsen makanan tidak melakukan proses hidrogenasi sejauh itu. Hidrogenasi minyak nabati umumnya lebih murah daripada menggunakan lemak hewani jenuh, dan hidrogenasi parsial memberi makanan olahan umur simpan yang lebih lama.
Kunci untuk memahami hidrogenasi, setidaknya yang berkaitan dengan industri makanan, adalah konsep asam lemak tak jenuh dan jenuh. Asam lemak tak jenuh pada dasarnya adalah minyak goreng cair, karena tidak mengandung semua atom hidrogen yang dapat mereka pegang. Dalam kasus minyak nabati tak jenuh ganda, beberapa atom hidrogen yang dikandungnya terikat bersama dalam ikatan rangkap, meninggalkan lubang di mana atom hidrogen biasanya akan terikat.
Mungkin membantu untuk membayangkan rantai asam lemak sebagai kelabang yang memakai sepatu bot hidrogen di setiap kakinya. Dalam kasus lemak tak jenuh, lipan kehilangan beberapa sepatu hidrogen sepenuhnya dan juga memiliki dua kaki di sepatu hidrogen yang sama. Selama hidrogenasi, atom hidrogen yang masuk menempel pada kaki yang tersedia dan juga memaksa ikatan hidrogen ganda untuk berpisah. Jika proses ini berlanjut sampai semua kelabang atau rantai molekul memiliki sepatu hidrogen, minyak padat dapat digambarkan sebagai jenuh penuh.
Lemak jenuh memang melayani banyak tujuan dalam dunia makanan, tetapi mereka memiliki kecenderungan untuk menjadi tengik dengan cepat saat berinteraksi dengan oksigen. Lemak tak jenuh bekerja dengan baik sebagai minyak goreng, tetapi mereka tidak memberikan banyak struktur untuk makanan olahan. Minyak yang ideal untuk banyak makanan olahan hanya terhidrogenasi sebagian. Ini berarti proses hidrogenasi dihentikan di beberapa titik, menciptakan bentuk lemak baru yang lebih padat daripada minyak tak jenuh, tetapi tidak sepadat lemak terhidrogenasi penuh atau lemak jenuh.
Contoh paling umum dari minyak terhidrogenasi parsial adalah pengganti mentega yang dikenal sebagai margarin. Margarin cukup padat untuk digunakan dalam banyak makanan olahan, dan juga memiliki umur simpan yang lebih lama daripada lemak jenuh penuh. Stabilitas dan umur simpan yang diperpanjang pada suhu kamar inilah yang menjadi alasan mengapa banyak produsen makanan lebih memilih untuk menggunakan minyak terhidrogenasi parsial dalam produk yang ditujukan untuk rak toko.
Masalah dengan asam lemak terhidrogenasi parsial terletak pada proses hidrogenasi. Karena prosesnya dihentikan sebelum semua rantai molekul menjadi benar-benar jenuh dengan atom hidrogen, bentuk lemak ketiga dibuat. Rantai asam lemak ini tidak jenuh atau jenuh, melainkan dalam keadaan transisi yang tidak stabil. Karena asam lemak ini terperangkap di antara dua keadaan, mereka dianggap lemak trans.
Lemak trans dapat terjadi secara alami, tetapi tubuh manusia tidak sepenuhnya siap untuk menangani efeknya dalam skala besar. Molekul lemak trans berbentuk tidak teratur, untuk satu hal, dan tidak dapat diproses dengan cara yang sama seperti lemak tak jenuh atau jenuh. Lemak trans juga memiliki efek negatif pada kadar kolesterol HDL sehat tubuh sekaligus meningkatkan kadar kolesterol LDL tidak sehat.
Hidrogenasi itu sendiri tidak dianggap sebagai proses yang sangat berbahaya atau tidak sehat, tetapi bisa mahal karena kebutuhan logam mulia reaktif seperti platinum. Logam reaktif non-mulia seperti nikel juga dapat digunakan sebagai katalis untuk hidrogenasi, tetapi hasilnya seringkali bervariasi. Hidrogenasi juga digunakan untuk membuat senyawa kimia seperti amonia, yang merupakan hasil reaksi hidrogen dan nitrogen dengan logam katalis. Proses hidrogenasi juga digunakan dalam industri perminyakan untuk menciptakan bahan bakar hidrokarbon yang lebih stabil.